基于数字信息化技术的建筑工程管理分析

杨明杰

数字信息化技术的崛起为建筑工程管理提供了全新的机遇和可能性，不仅改变了建筑工程管理的工作方式，更为决策者提供了更全面、实时的数据支持，从智能建筑设计到施工过程监控，再到工程质量检测，数字信息技术的应用已经贯穿于建筑工程的整个生命周期。

1 基于数字信息化技术的建筑工程管理优势

1.1 实时监控与反馈

数字信息化技术允许建筑工程管理团队实时监控项目进度、成本和质量等关键指标，通过传感器、监控设备和实时数据采集与处理，管理者可以及时获取项目各个方面的状态，从而更灵活地作出决策。例如，假设有建筑工程A 利用数字信息化技术进行建筑工程管理，建设单位基于数字信息化技术在建筑工程现场安装传感器与监控设备，以便于项目管理团队通过数字化平台采集传感器与监控设备获取的施工信息，了解工程各部分的完成情况，并发现工程建设是否存在延误等隐患问题。

此外，基于数字信息化技术的可视化模型技术能够用于建筑工程测绘工作，帮助建设单位进行材料用量和质量评估管理。例如，针对建筑工程中的混凝土材料管理，可视化模型能够通过评估建筑墙板的尺寸规格变化并结合原材料检测结果参数，根据建筑工程的性质，自动评价材料质量是否过关，保障工程建设质量。

1.2 全面数据整合

数字信息化技术能够整合各个阶段的建筑工程数据，包括设计、施工、质量检测等。这种数据整合有助于决策者更全面、系统地了解项目的状况，减少信息孤岛，提高管理的综合效能。例如，在一般建筑工程的工程设计阶段，数字信息化技术能够用于施工图纸的可行性检验、设计试验，确保设计的工程方案能够用于实际施工，而这也是数字信息化技术设计相较于传统设计所具有的优势。典型的表现有：基于数字信息化技术下的Revit 建筑数字碰撞模拟检验功能，建设单位可以将图纸中的建筑设计信息、结构信息等整合在数字模型中，分析建筑力学结构是否具备科学性，并生成直观且全面的建筑设计数据库，使建设单位及各部门能够更好地理解设计方案，并且在实际建造前发现方案潜在的设计问题[1]。

1.3 智能设计和规划

基于数字信息化技术的建筑工程管理使得设计和规划更具智能性。例如，通过建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）等技术，管理者可以在项目早期发现和解决问题，提前规避潜在的风险，从而减少在后期的调整和修改。再如，在建筑工程施工的材料管理方面，建设单位通常需要根据建筑工程的实际规模，确定各项施工材料的预期用量，从而为后续的材料管理和成本管理作铺垫。而通过使用建筑信息模型技术代替人工统计的方式进行材料预用量管理，数据信息统计往往能够参考更多的材料使用因素，计算出接近实际用量的预期材料用量值。

利用建筑信息计算模型，建设单位可以计算得出建筑工程当中钢材料的使用总量预值，同时，得出的计算数据可以用于施工材料方案以及成本方案的决策，为建筑工程管理提供数据依据。

1.4 非常有利于资源的优化以及质量的控制

数字信息化技术有助于资源的精细管理，包括人力、物力和时间。通过智能排程、供应链管理和资源调配等手段，可以优化资源的利用效率，降低建筑工程的成本，且基于数字化管理的工程模式可以借助实时监测和反馈，及时发现施工中的问题。从中获取的数据分析和解决方案，则能够用于工程管理决策，提高工程质量。在建筑工程资源管理与质量控制上，基于数字信息化技术的实时数据供应及远程管理，如今的建筑工程能够精准地调度建筑工程施工中的各项资源，在实现资源利用效率最大化的同时，保障工程建设的实际质量[2]。

2 基于数字信息化技术的建筑工程质量管理

2.1 数字模型技术在工程设计的应用

数字模型技术是数字信息化技术下衍生的一项功能性技术，该技术通过多种数字模型工具来计算建筑工程的施工参数，为工程设计、建筑规划提供更多具有科学性的方案选项。如今，为了保障工程设计的合理性，建设单位可以使用数字模型技术进行工程图纸设计，使图纸中的建筑设计参数更加合理。

例如，建设单位可以使用实时协作平台Slack 创作出与建筑工程有关的数字模型，并将数字模型在多个部门之间进行共享与协作。在此基础上，数字模型软件CAD、structures 可以用于检测建筑工程项目的各项设计参数，利用数字模型技术当中的碰撞检测及协同设计功能，分析工程设计图纸是否现存设计问题。例如，排水管道的布局设计是否与建筑层结构之间存在设计冲突。除此之外，基于数字虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）应用的Unity 模型技术可以用于创建虚拟漫游，打造出与建筑工程模型相关的现实展示图像，检测建筑空间设计的比例与跨度问题，从而保障工程设计的质量与可行性[3]。

2.2 数字传感监控技术在工程施工监督中的应用

数字传感技术能用于检测建筑物结构的健康状况，分析建筑物是否存在裂缝、变形和震动的情况。该技术的主要应用范围如下：

1）在材料质量检测上，应用数字传感技术检测施工材料质量的工作方法，相较于人工观察检验的方式更具准确性。例如，利用传感设备检测建筑混凝土的强度、湿度和温度等参数，确保施工过程中的材料质量符合需求标准。

2）在结构监测方面，数字传感技术可以用于实时监测建筑物的结构健康状况，通过在关键部位安装传感器，可以持续监测建筑物的裂缝、变形等情况，提前发现结构问题，从而采取及时的修复措施，确保建筑物的结构安全性。例如，在建筑物的关键结构部位安装应变传感器，用于检测材料的变形情况，一旦发现异常的变形，系统将会发出警报，这可以帮助工程团队及时的采取措施，防止进一步损害。

3）通过在危险区域和设备上部署传感器，监测环境中的危险气体、温度、湿度等参数，有助于防范建筑工程施工潜在的安全风险。当监测数据超过安全阈值时，系统可以自动触发警报，提醒相关人员采取紧急措施，确保施工现场的安全。

2.3 智能化预警技术对施工过程管理的反馈作用

基于数字信息化技术的智能预警技术在建筑工程施工管理中具有显著的应用价值，通过采用智能预警代替人工预警的方式进行施工过程管理，有利于提高施工全过程的安全性。例如在建筑工程脚手架的安装管理中，考虑到环境因素、脚手架结构设计因素会使脚手架的整体稳定性受到影响，引发脚手架坍塌、构件断裂等情况，施工中可采取智能化预警技术对脚手架进行扫描，而智能化预警设备能够通过内部设定的结构算法，对脚手架的稳定性进行精准的评估。

如式（1）所演示的脚手架安全评估模型综合考虑脚手架结构稳定性、脚手架材料质量、脚手架环境条件及施工过程管理条件，最终获得的脚手架安全性系数能够获得精准的取值。如果安全性系数取值低于1，则施工管理中可以认定脚手架结构设计存在问题，并着手进行脚手架修正管理。

式中：Safety score 表示脚手架安全系数评估结果；k1、k2等表示权重系数，用于调整不同因素的相对重要性；M表示材料质量因素；S表示结构稳定性因素；E表示环境条件因素；C表示施工过程管理因素。

2.4 自动识别技术对现场施工人员管理的应用

施工人员管理是建筑工程管理工作的重要组成部分，在施工人员管理工作中，施工单位需要基于当地的施工安全管理条例要求，指导现场施工人员佩戴安全器具并正确应用施工工具及机械，再进行现场施工作业。为确定施工人员是否经过了三级安全教育及相关工种作业培训，施工中可以采取自动识别技术，对进场的施工人员进行扫描，从而判断施工人员进场前是否进行了全面的培训与教育，特种作业工人是否持证上岗。第1，建筑施工需要使用人脸识别技术对施工人员进行身份验证，施工人员的身份信息可以与安全管理系统中的数据库相匹配，确保只有合格的、具备资质的人员被允许进入施工现场。第2，施工中需要指导施工人员配备摄像头和图像识别技术，对施工人员佩戴的安全帽进行检测。因此，系统可以识别是否有人未佩戴安全帽或佩戴不当，如安全帽未固定好、被翻起等情况，并发出警报提醒施工人员。通过采用自动识别技术，并结合实时监控和数据分析，能够提高施工现场的安全性和管理效率。

3 基于数字信息化技术的建筑工程成本管理

3.1 基于人工智能核算的工程成本编制管理

人工智能技术能够用于工程成本的编制与核算，该技术相较于人工成本核算更具准确性，能够忽略人为因素对成本核算结果造成的误差影响，使编制的工程成本方案能够用于实际施工，保障建筑工程的经济效益。基于人工智能核算技术的工程成本编制可以从以下几点出发：第1，建设单位可以基于人工智能技术，分析并处理有关建筑工程施工材料和设备的市场历史数据。人工智能系统可以通过深度学习和数据分析算法等方式，预测出建筑施工中某一项材料或设备在市场中的价格波动，得出的数据结果可以用于建筑工程成本估算，避免出现过度的成本损耗问题。如表1 所示，某建设单位基于人工智能技术与人工核算的方式进行成本编制效率对比，从中不难看出，利用人工智能技术进行成本核算，得出的成本预测结果与实际成本值偏差较小，表示人工智能核算比人为核算方式的准确性要高。第2，资源管理方面，建设单位将建筑工程施工中所需的总资源数据输入人工智能系统中，由人工智能系统自动匹配建筑工程资源的总量数据，并通过资源算法来合理规划施工中的人力、材料和机械资源的应用，有利于避免施工中出现资源重复调度的问题。

表1 工程成本编制差异率分析

3.2 基于数字化平台的工程成本审核管理

工程成本审核管理是针对施工阶段，每一项工程成本支出进行科学性检验的管理工作，通过严格执行工程成本审核管理，从而避免建筑工程施工中出现资金贪污腐败等问题。在工程启动阶段，建设单位需借助数字化平台进行详尽地成本预算，考虑各种因素，如市场波动、通货膨胀、劳动力成本等，确保预算的科学性和合理性，这有助于避免在施工阶段因发生不合理预算而导致额外成本开支。

4 基于数字信息化技术的建筑工程安全管理

4.1 借助云计算检查建筑设施稳定性

借助云计算技术检查建筑设施稳定性是一种创新的方法，其结合了大数据分析、实时监测和远程计算的优势，提供了高效、精确的稳定性评估。基于云计算技术检查建筑设施稳定性的方法如下：第1，通过云端大数据分析，现阶段建设单位需要将传感器采集到的大量数据上传到云端，借助大数据分析技术对这些数据进行处理，再通过云端大数据分析识别潜在的结构问题，如异常振动、非正常位移等，提供更全面、精确的稳定性评估。第2，云计算使得工程团队能够在不同地点协同工作，设计师、结构工程师和监理团队可以通过云平台共享数据和成果，实时讨论建筑结构的稳定性问题，并共同编制解决方案。例如，基于同步结构模拟与仿真的云技术，建设单位利用云端计算资源对建筑设施进行结构模拟和仿真，模拟建筑在不同条件下的稳定性，为工程团队提供设计和改进建议[4]。

4.2 利用传感识别进行施工安全防护监督

利用传感识别技术进行施工安全防护监督是一种创新的方法，它能够实现实时监测和自动识别工地的安全情况，提高安全管理的效率。如今，建设单位需要在施工阶段利用传感识别技术在施工现场进行安全防护监督，借此预防事故的发生，提高施工现场的整体安全水平。例如，在人员定位与进出监测上，建设单位可使用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）或局部定位系统射频识别（Radio Frequency Identification，RFID） 等 对工人进行定位，要求每个工人携带一个可识别的标签，且该标签上搭载有相应的定位设备，监测设备能够通过与工地内的定位基站或传感器通信，实时确定工人的位置。施工中可基于传感识别技术，在工人身上安装姿势检测传感器，如加速度计、陀螺仪或者惯性传感器（Inertial Measurement Unit，IMU）测量单元，这些传感器能够监测工人的姿势，包括身体的倾斜、旋转等，以判断工人是否处于正确的工作姿态。在高空作业的管理上，建设单位需要使用心率监测设备和其他生理传感器，监测工人的生理状态，通过反馈数据判断工人的身体状况，及时发现是否存在疲劳或身体不适的情况，提高高空作业的安全性，防范潜在的危险隐患[5]。

5 结语

虽然数字信息化技术为建筑工程管理提供了完善的管理工作条件，但目前尚有许多企业未能注意到数字信息化技术在建筑工程管理中的必要性，导致数字信息化技术的普及程度不高。因此，未来的建筑工程行业要不断创新并应用数字信息化技术，以打造全新的建筑工程管理方法。